DE102011056587A1 - Hydrostatic drive assembly for vehicle e.g. bucket excavator, has fastening flange formed by uncoupling elements, where elements are arranged radial to longitudinal axis of assembly and distributed over circumference of assembly - Google Patents
Hydrostatic drive assembly for vehicle e.g. bucket excavator, has fastening flange formed by uncoupling elements, where elements are arranged radial to longitudinal axis of assembly and distributed over circumference of assembly Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebsaggregat mit einem in einem Motorgehäuse angeordneten hydrostatischen Kolbenmotor und einem nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe, das in einem Getriebegehäuse angeordnet ist, wobei das Motorgehäuse an dem Getriebegehäuse befestigt ist.The invention relates to a hydrostatic drive unit with a arranged in a motor housing hydrostatic piston engine and a downstream reduction gear, which is arranged in a transmission housing, wherein the motor housing is fixed to the transmission housing.
Derartige Antriebsaggregate werden in stationären und mobilen Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in Fahrzeugen als Fahrantrieb oder Drehwerksantrieb. Zudem werden derartige Antriebsaggregate als Windenantrieb eingesetzt.Such drive units are used in stationary and mobile applications, for example in vehicles as a drive or slewing drive. In addition, such drive units are used as winch drive.
Der hydrostatische Kolbenmotor ist hierbei mittels hydraulischer Anschlussleitungen, die von Rohrleitungen oder Schlauchleitungen gebildet sind, mit einer Pumpe verbunden. Durch Druck- und Umsteuervorgänge der Pumpe und des Kolbenmotors entstehend in den hydraulischen Anschlussleitungen hohe Druckpulsationen, die zu entsprechenden pulsierenden Druckkräfte in den Verdrängerräumen des Kolbenmotors führen. Diese Druckkräfte werden auf das Motorgehäuse des Axialkolbenmotors übertragen, wodurch Körperschall entsteht. Bei gattungsgemäßen Antriebsaggregaten ist das Motorgehäuse mittels eins Flansches starr an dem Getriebegehäuse befestigt. Sofern das Getriebegehäuse des Antriebsaggregats starr an einem Fahrzeugskörper, beispielsweise einem Fahrzeugrahmen, eines Fahrzeug befestigt ist, wird der Körperschall über die Anschlussstellen in den Fahrzeugkörper eingeleitet und auf diesen übertragen und führt zu unerwünschten hohen Lärmemissionen in Form von Körperschall und Luftschall.The hydrostatic piston engine is in this case connected by means of hydraulic connecting lines, which are formed by pipes or hose lines, with a pump. By pressure and Umsteuervorgänge the pump and the piston engine resulting in the hydraulic connecting lines high pressure pulsations, which lead to corresponding pulsating pressure forces in the displacement chambers of the reciprocating engine. These pressure forces are transmitted to the motor housing of the axial piston motor, resulting in structure-borne noise. In generic drive units, the motor housing is rigidly attached to the transmission housing by means of a flange. If the transmission housing of the drive unit is rigidly attached to a vehicle body, such as a vehicle frame, a vehicle, the structure-borne sound is introduced via the connection points in the vehicle body and transmitted to this and leads to undesirable high noise emissions in the form of structure-borne noise and airborne sound.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsaggregat der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, bei dem die Übertragung des Körperschalls des Kolbenmotors wirkungsvoll gemindert werden kann und die Körperschallabkopplung einen geringen Bauaufwand und Platzbedarf aufweist.The present invention has for its object to provide a drive unit of the type mentioned in which the transmission of structure-borne noise of the piston engine can be effectively reduced and the structure-borne noise decoupling has a low construction cost and space requirements.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Motorgehäuse zur Körperschallabkopplung des Kolbenmotors mittels schwingungsdämpfender Mittel an dem Getriebegehäuse befestigt ist, wobei die schwingungsdämpfenden Mittel von mehreren Abkopplungselementen, insbesondere buchsenförmigen Abkopplungselementen, gebildet sind und das Motorgehäuse an mehreren Befestigungspunkten mittels jeweils eines Abkopplungselementes an dem Getriebegehäuse in einer Mehrpunktaufhängung aufgehängt ist, wobei die Abkopplungselemente mit ihrer Längsachse radial zur Längsachse des Antriebsaggregats angeordnet und über den Umfang verteilt angeordnet sind. Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit darin, durch mehrere radial angeordnete und über den Umfang verteilte schwingungsdämpfende und elastische Abkopplungselemente als schwingungsdämpfendes Mittel das Motorgehäuse in einer Mehrpunktaufhängung an dem Getriebegehäuse zu befestigen und körperschallabgekoppelt aufzuhängen. Mit einer derartigen Körperschallabkopplung, bei der die Abkopplungselemente zwischen dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse angeordnet sind, wird die Ausbreitung des Körperschalls in der Übertragungskette möglichst früh in der Intensität gemindert wird. Mit einer Mehrpunktaufhängung des Motorgehäuses an dem Getriebegehäuse und somit einer Körperschallabkopplung im Körperschallpfad nahe der von dem Kolbenmotor gebildeten Schallquelle zwischen dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse wird zudem auf einfache Weise ermöglicht, dass die Abkopplungselemente lediglich das Antriebsdrehmoment des Kolbenmotors an dem Getriebegehäuse abstützten und übertragen sowie die durch Stöße hervorgerufenen Massenträgheitskräfte und Massenträgheitsmomente des Motorgehäuses mit dem Kolbenmotor an das Getriebegehäuse übertragen, so dass aufgrund des geringen Kräfteniveaus klein bauende und einen geringen Bauaufwand aufweisende, bevorzugt buchsenförmige Abkopplungselemente zur Körperschallabkopplung verwendet werden können. In Verbindung mit der Anordnung der Abkopplungselemente über den Umfang verteilt in radialer Richtung kann der Bauraumbedarf der Abkopplungselemente weiter verringert und eine Vergrößerung des Bauraumbedarfs des Antriebsaggregats in axialer Längsrichtung und in radialer Richtung vermieden werden.This object is achieved in that the motor housing is attached to the structure-borne noise decoupling of the piston engine by means of vibration damping means on the transmission housing, wherein the vibration damping means of a plurality of decoupling elements, in particular bush-shaped decoupling elements are formed and the motor housing at a plurality of attachment points by means of a respective decoupling element on the transmission housing is suspended in a multipoint suspension, wherein the decoupling elements are arranged with its longitudinal axis radially to the longitudinal axis of the drive unit and distributed over the circumference. The idea according to the invention therefore consists of securing the motor housing in a multi-point suspension to the gearbox housing by means of a plurality of radially arranged and circumferentially distributed vibration-damping and elastic decoupling elements as a vibration-damping means and to hang it up in a structure-borne sound-coupled manner. With such a structure-borne sound decoupling, in which the decoupling elements are arranged between the motor housing and the gear housing, the propagation of structure-borne noise in the transmission chain is reduced as early as possible in intensity. With a multi-point suspension of the motor housing to the gear housing and thus a structure-borne noise in the structure-borne sound path near the sound source formed by the piston engine between the motor housing and the transmission housing is also easily allows the decoupling elements only supported and transmitted the drive torque of the piston engine to the transmission housing and the transmitted by collisions inertia forces and moments of inertia of the motor housing with the piston motor to the gearbox, so that due to the low power levels small and low construction cost, preferably bushing-shaped decoupling elements can be used for structure-borne noise decoupling. In conjunction with the arrangement of the decoupling elements distributed over the circumference in the radial direction, the space requirement of the decoupling elements can be further reduced and an increase in the space requirement of the drive unit in the axial longitudinal direction and in the radial direction can be avoided.
Gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung sind die Abkopplungselemente derart ausgebildet und angeordnet, dass eine Kraftübertragung zwischen Motorgehäuse und Getriebegehäuse in drei translatorischen Freiheitsgraden und eine Drehmomentübertragung in drei rotatorischen Freiheitsgraden zwischen Motorgehäuse und Getriebegehäuse erfolgt. Durch die Mehrpunktaufhängung und die Anordnung von mehreren Abkopplungselementen zwischen dem Getriebegehäuse und dem Motorgehäuse derart, dass Kräfte und Drehmomente in allen sechs Freiheitsgraden übertragen werden, wird mit mehreren einfach aufgebauten Abkopplungselementen in Verbindung mit der Mehrpunktaufhängung eine Verbindung und Anbindung des Motorgehäuses an dem Getriebegehäuse in allen sechs Freiheitsgraden erzielt und somit mit den akustisch wirksamen Abkopplungselementen eine Körperschallabkopplung des Motorgehäuses mit dem Kolbenmotor gegenüber dem Getriebegehäuse erzielt.According to one embodiment of the invention, the decoupling elements are designed and arranged such that a power transmission between the motor housing and gear housing in three translational degrees of freedom and a torque transmission in three rotational degrees of freedom between the motor housing and the gear housing. Due to the multi-point suspension and the arrangement of several decoupling elements between the gear housing and the motor housing such that forces and torques are transmitted in all six degrees of freedom, with a plurality of simple decoupling elements in connection with the multi-point suspension connection and connection of the motor housing to the transmission housing in all achieved six degrees of freedom and thus achieves a structure-borne noise decoupling of the motor housing with the piston engine relative to the gear housing with the acoustically effective decoupling elements.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Mehrpunktaufhängung mindestens drei über den Umfang verteilt angeordnete Befestigungspunkte auf. Mit einer mindestens drei Befestigungspunkte aufweisenden Aufhängung des Motorgehäuses an dem Getriebegehäuse unter Zwischenschaltung jeweils eines entsprechenden in radialer Richtung angeordneten Abkopplungselementes wird auf einfache Weise erzielt, dass die notwendigen Kräfte und Drehmomente zwischen Motorgehäuse und Getriebegehäuse übertragen werden und eine Kraftübertragung zwischen Motorgehäuse und Getriebegehäuse in drei translatorischen Freiheitsgraden und eine Drehmomentübertragung in drei rotatorischen Freiheitsgraden zwischen Motorgehäuse und Getriebegehäuse erfolgt, und somit mit geringem Bauaufwand eine Verbindung des Motorgehäuses mit dem Getriebegehäuse in allen sechs Freiheitsgraden erzielt. Mit einer Erhöhung der Anzahl der Befestigungspunkte kann hierbei auf einfache Weise unter Verwendung gleicher Abkopplungselemente eine Anpassung an die zu übertragenden Kräfte und Drehmomente erzielt werden.According to a preferred embodiment of the invention, the multipoint suspension has at least three attachment points distributed over the circumference. With at least three Attachment points having suspension of the motor housing to the transmission housing with the interposition of a respective arranged in the radial direction decoupling element is achieved in a simple manner that the necessary forces and torques between the motor housing and gear housing are transmitted and a power transmission between the motor housing and gear housing in three translational degrees of freedom and torque transmission takes place in three rotational degrees of freedom between the motor housing and the gear housing, and thus achieved with little construction effort a connection of the motor housing with the gear housing in all six degrees of freedom. With an increase in the number of attachment points this can be achieved in a simple manner using the same decoupling elements adaptation to the forces and torques to be transmitted.
Hinsichtlich eines platzsparenden Aufbaus und eines geringen Bauaufwands ergeben sich Vorteile, wenn die Befestigungspunkte der Mehrpunktaufhängung in einer senkrecht zu einer Längsachse des Antriebsaggregats angeordneten Ebene angeordnet sind.With regard to a space-saving construction and low construction costs, there are advantages if the fastening points of the multipoint suspension are arranged in a plane arranged perpendicular to a longitudinal axis of the drive assembly plane.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Abkopplungselemente jeweils von einer elastischen Buchse gebildet, die mit einer Außenmantelfläche in eine Aufnahmebohrung des Motorgehäuses eingesetzt ist und mit einer Innenmantelfläche auf einem zapfenförmigen Träger des Getriebegehäuses angeordnet und an dem Getriebegehäuse befestigt ist. Derartige elastische Buchsen, die zwischen einem zapfenförmigen Träger und einer Aufnahmebohrung angeordnet sind, ermöglichen es auf einfache Weise, eine Körperschallabkopplung des Motorgehäuses der Kolbenmotors gegenüber dem Getriebegehäuse mit geringem Bauraumbedarf und Bauaufwand für die Buchsen zu erzielen. Eine entsprechende Aufnahmebohrung und ein zapfenförmiger Träger für jede elastische Buchse, die in Verbindung mit der entsprechenden elastischen Buchse einen entsprechenden Befestigungspunkt der Mehrpunktaufhängung bilden, sind weiterhin auf einfache Weise und mit geringem Herstellaufwand herstellbar, so dass sich ebenfalls ein geringer Bauaufwand für die von dem zapfenförmigen Träger und der entsprechenden Aufnahmebohrung gebildeten Anschlussbauteile der elastischen Buchsen ergibt. Mit derartigen elastischen Buchsen, die jeweils zwischen einer Aufnahmebohrung und einem zapfenförmigen Träger als Befestigungspunkt angeordnet sind, wird es auf einfache Weise ermöglicht, Kräfte in mehreren Richtungen der elastischen Buchsen zu übertragen.According to an advantageous embodiment of the invention, the decoupling elements are each formed by an elastic bush, which is inserted with an outer circumferential surface in a receiving bore of the motor housing and arranged with an inner circumferential surface on a pin-shaped carrier of the gear housing and fixed to the transmission housing. Such elastic bushings, which are arranged between a pin-shaped carrier and a receiving bore, make it possible in a simple manner to achieve a structure-borne sound decoupling of the motor housing of the piston engine relative to the transmission housing with low space requirement and construction costs for the jacks. A corresponding receiving bore and a pin-shaped carrier for each elastic bush, which form a corresponding attachment point of the multipoint suspension in connection with the corresponding elastic bushing, can continue to be produced in a simple manner and with little manufacturing effort, so that also a low construction cost for the of the peg-shaped Carrier and the corresponding receiving bore formed connecting components of the elastic bushes results. With such elastic bushes, which are each arranged between a receiving bore and a pin-shaped carrier as a fastening point, it is possible in a simple manner to transmit forces in several directions of the elastic bushes.
Eine radial ausgerichtete Aufnahmebohrung für die entsprechende Buchse kann hierbei auf einfache Weise an einer entsprechenden Flanschplatte des Motorgehäuses hergestellt werden.A radially aligned receiving bore for the corresponding socket can in this case be produced in a simple manner on a corresponding flange plate of the motor housing.
Für die radial ausgerichteten zapfenförmigen Träger des Getriebegehäuses, mit denen das Abkopplungselement an dem Getriebegehäuse befestigt ist, ist ein geringer Bauaufwand erzielbar, wenn der zapfenförmige Träger von einer an dem Getriebegehäuse befestigten Befestigungsschraube gebildet ist mittels der das Abkopplungselement an dem Getriebegehäuse befestigbar ist.For the radially oriented peg-shaped support of the gear housing, with which the decoupling element is attached to the transmission housing, a low construction cost is achieved if the peg-shaped support is formed by a fixing screw fixed to the transmission housing by means of which the decoupling element is attachable to the transmission housing.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Abkopplungselemente als Gummi-Metall-Verbund-Federn, insbesondere Gummi-Metall-Buchsen, ausgebildet, die bevorzugt aus Naturkautschuk bestehen.According to an advantageous embodiment of the invention, the decoupling elements as rubber-metal composite springs, in particular rubber-metal bushings, formed, which preferably consist of natural rubber.
Ebenfalls ist es möglich, die Abkopplungselemente als Elastomer-Metall-Verbund-Federn, insbesondere Elastomer-Metall-Buchsen, auszubilden.It is also possible to form the decoupling elements as elastomer-metal composite springs, in particular elastomer-metal bushings.
Alternativ können die Abkopplungselemente als Kunststoffbuchsen ausgebildet sein.Alternatively, the decoupling elements may be formed as plastic bushings.
Eine wirksame Körperschallabkopplung ist ebenfalls möglich, wenn die Abkopplungselemente als Metalldrahtgeflechtbuchsen ausgebildet sind.An effective structure-borne decoupling is also possible if the decoupling elements are designed as metal wire braid bushes.
Die Abkopplungselemente können alternativ als metallische Federelemente, insbesondere metallische Federstabelemente, ausgebildet sein. Metallische Federelemente können bei hohen Temperaturen eingesetzt werden und weisen eine hohe Dauerfestigkeit auf. Zudem ist eine Kombination von metallischen Federelementen mit den oben genannten Buchsen denkbar.The decoupling elements may alternatively be formed as metallic spring elements, in particular metallic spring rod elements. Metallic spring elements can be used at high temperatures and have a high fatigue strength. In addition, a combination of metallic spring elements with the above-mentioned sockets is conceivable.
Eine Körperschallabkopplung ist ebenfalls erzielbar, wenn die Abkopplungselemente als Lagerbuchsen mit einer Flüssigkeitsdämpfung ausgebildet sind.A structure-borne sound decoupling is also achievable if the decoupling elements are designed as bearing bushes with a fluid damping.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind zwischen dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse Anschläge ausgebildet, die innerhalb des Verformungsbereichs der Abkopplungselemente wirksam sind und von mit einem vorgegebenen Spiel voneinander beabstandeten Kontaktflächen des Motorgehäuses und des Getriebegehäuses gebildet sind. Mit derartigen Anschlägen, die innerhalb des Verformungsbereich der elastischen Abkopplungselemente wirksam werden und die von entsprechenden zusammenwirkenden Kontaktflächen des Getriebegehäuses und des Motorgehäuses gebildet sind, wird auf einfache Weise erzielt, dass bei hohen auf die Abkopplungselemente wirkenden Kräften oder Drehmomenten das vorgegebene Spiel zwischen den zusammenwirkenden Kontaktflächen überwunden und durchlaufen wird und die zusammenwirkenden Kontaktflächen an dem Getriebegehäuse und dem Motorgehäuse miteinander in Kontakt treten, so dass der entsprechende Anschlag wirksam wird und Kräfte bzw. Drehmomente direkt zwischen dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse übertragen und abgestützt werden. Mit derartigen, innerhalb des Verformungsbereich der elastischen Abkopplungselemente wirksamen Anschlägen, deren vorgegebenes Spiel zwischen den zusammenwirkenden Kontaktflächen die Maximalverformung der elastischen Abkopplungselemente begrenzt, wird somit erzielt, dass die elastischen Abkopplungselemente lediglich bis zu einer durch die entsprechenden Anschläge definierten Maximalkraft belastet werden, so dass eine Überlastung der elastischen Abkopplungselemente bei hohen Stoßbelastungen und/oder hohen Drehmomentspitzen vermieden werden kann, so dass eine hohe Lebensdauer und eine hohe Haltbarkeit der elastischen Abkopplungselemente erzielt wird. Mit den Anschlägen können somit die Abkopplungselemente auf einfache Weise vor einer Überlastung geschützt werden und hohe Belastungen ohne Beschädigung und Überlastung der elastischen Abkopplungselemente ertragen werden. Zudem ermöglichen die Anschläge durch das vorgegebene Spiel zwischen den Kontaktflächen, dass Verschiebungen des körperschallabgekoppelt an das Getriebegehäuse angebundenen Motorgehäuses gegenüber dem Getriebegehäuse begrenzt werden. Zudem ermöglichen derartige Anschläge, dass bei einem Versagen und Ausfall der elastischen Abkopplungselemente bei definierten Verschiebungen des Motorgehäuses gegenüber dem Getriebegehäuse Kräfte und Drehmomente in allen Freiheitsgraden über die geschlossenen Anschläge und in Kontakt tretenden Kontaktflächen übertragen werden können, so dass auch bei einem Ausfall der elastischen Abkopplungselemente das Antriebsaggregat ohne Körperschallabkopplung und Geräuschdämpfung infolge der defekten Abkopplungselemente weiter betrieben werden kann. Mit derartigen Anschlägen wird somit die Verfügbarkeit und Betriebssicherheit des Antriebsaggregats erhöht, wobei die Verfügbarkeit des Antriebsaggregats nicht mehr von der Haltbarkeit der elastischen Abkopplungselemente abhängig ist. Die Anschläge ermöglichen es somit, dass auch bei defekten Abkopplungselementen ein weiterer Betrieb des Antriebsaggregats ohne Körperschallabkopplung und Geräuschdämpfung ermöglicht wird. Dies vereinfacht weiterhin die Wartung eines erfindungsgemäßen Antriebsaggregats, da defekte Abkopplungselemente nicht sofort nach dem Ausfall, sondern erst bei einer nächsten planmäßigen Wartung ausgetauscht und erneuert werden müssen.According to a preferred embodiment of the invention, stops are formed between the motor housing and the gear housing, which are effective within the deformation range of the decoupling elements and are formed by spaced from each other with a predetermined clearance contact surfaces of the motor housing and the gear housing. With such stops, which are effective within the deformation range of the elastic decoupling elements and which are formed by corresponding cooperating contact surfaces of the gear housing and the motor housing, is achieved in a simple manner that at high acting on the decoupling elements forces or torques, the predetermined clearance between the cooperating contact surfaces overcome and go through and the interacting contact surfaces on the transmission housing and the motor housing come into contact with each other, so that the corresponding stop is effective and forces or torques transmitted directly between the motor housing and the transmission housing and supported. With such, within the deformation range of the elastic decoupling elements effective stops whose predetermined play between the interacting contact surfaces limits the maximum deformation of the elastic decoupling elements, is thus achieved that the elastic decoupling elements are charged only to a maximum force defined by the respective attacks, so that a Overloading of the elastic decoupling elements at high impact loads and / or high torque peaks can be avoided, so that a long life and high durability of the elastic decoupling elements is achieved. With the attacks thus the decoupling elements can be easily protected against overloading and high loads without damage and overloading of the elastic decoupling elements are endured. In addition, the stops allow by the predetermined clearance between the contact surfaces that shifts of the structure-borne sound coupled to the transmission housing connected to the engine housing are limited relative to the transmission housing. In addition, such attacks allow that in case of failure and failure of the elastic decoupling elements at defined shifts of the motor housing relative to the gear housing forces and torques in all degrees of freedom on the closed stops and passing contact surfaces can be transferred, so that even in case of failure of the elastic decoupling elements the drive unit without structure-borne sound decoupling and noise damping due to the defective decoupling elements can continue to operate. With such attacks, the availability and reliability of the drive unit is thus increased, the availability of the drive unit is no longer dependent on the durability of the elastic decoupling elements. The attacks thus make it possible that even with defective decoupling elements further operation of the drive unit without structure-borne sound decoupling and noise damping. This further simplifies the maintenance of a drive unit according to the invention, since defective decoupling elements do not need to be replaced and replaced immediately after the failure, but only at a next scheduled maintenance.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Anschläge von Anschlagscheiben gebildet, die zwischen einer Innenbuchse des Abkopplungselements bzw. dem zapfenförmigen Träger und der Aufnahmebohrung angeordnet sind, wobei zwischen der Aufnahmebohrung und der Anschlagscheibe ein Radialspalt ausgebildet ist. Von derartigen, an dem Getriebegehäuse angeordneten Anschlagscheiben, die unter Ausbildung eines Radialspalts, der das vorgegebene Spiel definiert, mit der Aufnahmebohrung des Motorgehäuses zusammenwirken, können auf einfache Weise Anschläge in mehreren Richtungen gebildet werden. In Verbindung mit den radial angeordneten Aufnahmebohrungen und einem umlaufenden Radialspalt können mit den an dem Getriebegehäuse angeordneten Anschlagscheiben axiale Anschläge gebildet werden, die in Längsrichtung des Antriebsaggregats wirken und mit denen nach dem Durchlaufen des von dem Ringspalt gebildeten Spiels und Anliegen der Anschlagscheiben an der Aufnahmebohrung in axialer Richtung der Längsachse des Antriebsaggregats Massenbeschleunigungskräfte des Motorgehäuses übertragen werden können. Zudem können mit den an dem Getriebegehäuse angeordneten Anschlagscheiben in Verbindung mit den radial angeordneten Aufnahmebohrungen tangentiale Anschläge gebildet werden, die in Umfangrichtung um die Längsachse des Antriebsaggregats wirken und mit denen das Antriebsmoment des Kolbenmotors nach dem Durchlaufen des von dem Ringspalt gebildeten Spiels und Anliegen der Anschlagscheiben an der Aufnahmebohrung übertragen werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention, the stops are formed by stop discs, which are arranged between an inner sleeve of the decoupling element or the pin-shaped carrier and the receiving bore, wherein between the receiving bore and the stop disc, a radial gap is formed. Of such, arranged on the gear housing stop disks, which cooperate with the formation of a radial gap defining the predetermined clearance with the receiving bore of the motor housing, stops can be formed in a simple manner in several directions. In conjunction with the radially arranged receiving bores and a circumferential radial gap axial stops can be formed with the arranged on the transmission housing stop disks acting in the longitudinal direction of the drive unit and with which after passing through the game formed by the annular gap and concerns the stop disks on the receiving bore in axial direction of the longitudinal axis of the drive unit mass acceleration forces of the motor housing can be transmitted. In addition, can be formed with the arranged on the gear housing stop plates in conjunction with the radially arranged mounting holes tangential stops which act in the circumferential direction about the longitudinal axis of the drive unit and with which the drive torque of the piston motor after passing through the clearance formed by the annular gap and concern the stop discs can be transmitted to the receiving bore.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung ist ein in Längsrichtung der Abkopplungselemente wirkender Anschlag vorgesehen, der von radial ausgerichteten Kontaktflächen an einander zugewandten und konzentrisch um eine Längsachse des Antriebsaggregats angeordnete Anschlagflächen des Motorgehäuses und des Getriebegehäuses gebildet ist, die um ein radiales Spiel voneinander beabstandet sind. Mit einem derartigen radialen Anschlag kann auf einfache Weise erzielt werden, dass nach dem Durchlaufen des radialen Spiels und aneinanderliegenden radial ausgerichteten Kontaktflächen zwischen dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse in radialen Richtungen senkrecht und quer zu der Längsachse des Antriebsaggregats Massenbeschleunigungskräfte des Motorgehäuses übertragen werden können.According to an expedient development, a stop acting in the longitudinal direction of the decoupling elements is provided, which is formed by radially aligned contact surfaces on mutually facing and concentrically arranged about a longitudinal axis of the drive unit stop surfaces of the motor housing and the gear housing, which are spaced from each other by a radial clearance. With such a radial stop can be achieved in a simple manner that after passing through the radial clearance and adjacent radially aligned contact surfaces between the motor housing and the transmission housing in radial directions perpendicular and transverse to the longitudinal axis of the drive unit mass acceleration forces of the motor housing can be transmitted.
Mit besonderem Vorteil ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zwischen dem Getriebegehäuse und dem Motorgehäuse eine Dichtungseinrichtung, insbesondere eine Staubdichtung, angeordnet. Mit einer derartigen Dichtungseinrichtung kann auf einfache Weise vermieden werden, dass Staub und Schmutz in den Spalt zwischen dem Getriebegehäuse und dem körperschallabgekoppelt an dem Getriebegehäuse angeordneten Motorgehäuse eindringen kann, der die Wirksamkeit der Körperschallabkopplung durch eine Überbrückung der Abkopplungselemente vermindert.With particular advantage, according to a development of the invention, a sealing device, in particular a dust seal, is arranged between the transmission housing and the motor housing. With such a sealing device can be avoided in a simple manner that dust and dirt can penetrate into the gap between the gear housing and the structure-borne noise coupled to the transmission housing arranged motor housing, which reduces the effectiveness of the structure-borne noise by bridging the decoupling elements.
Sofern die Dichtungseinrichtung als elastische Hohlkammerdichtung ausgebildet ist, kann eine akustisch wirksame weiche und die Bewegungen des körperschallabgekoppelt aufgehängten Motorgehäuses ausgleichende Abdichtung des Spaltes zwischen dem Getriebegehäuse und dem körperschallabgekoppelt aufgehängten Motorgehäuse erzielt werden, so dass eine Körperschallübertragung über die Dichtungseinrichtung auf einfache Weise vermieden werden kann. If the sealing device is designed as an elastic hollow chamber seal, an acoustically effective soft and the movements of the body-mounted decoupled suspended motor housing compensating sealing of the gap between the gearbox and the structure-borne noise coupled motor housing can be achieved, so that a structure-borne sound transmission via the sealing device can be easily avoided.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Getriebegehäuse und/oder das Motorgehäuse flüssigkeitsdicht abgedichtet, wobei zur Abdichtung des Getriebegehäuses und/oder des Motorgehäuses eine eine Triebwelle des Kolbenmotors umgebende Dichtbuchse vorgesehen ist, die kippbeweglich in dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse angeordnet ist. Mit einer kippbeweglich zwischen dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse angeordneten Dichtbuchse kann auf einfache Weise eine Abdichtung des ölgefüllten Getriebegehäuses, in dem das von der Triebwelle der körperschallabgekoppelt aufgehängten Kolbenmotors angetriebene Untersetzungsgetriebe angeordnet ist, und des ölgefüllten Motorgehäuses, in dem der Kolbenmotor angeordnet ist und das mittels der Abkopplungselemente bezüglich des Getriebegehäuses beweglich angeordnet ist, gegenüber der Umgebung erzielt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the transmission housing and / or the motor housing is sealed liquid-tight, for sealing the gear housing and / or the motor housing surrounding a drive shaft of the piston engine sealing bush is provided which is tiltably arranged in the motor housing and the gear housing. With a tiltably arranged between the motor housing and the transmission housing sealing bushing can easily a seal of the oil-filled gear housing, in which the drive shaft of the structure-bored sound-suspended piston motor driven reduction gear is arranged, and the oil-filled motor housing in which the piston engine is arranged and the means the decoupling elements with respect to the gear housing is arranged to be movable relative to the environment.
Mit besonderem Vorteil ist gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung die Dichtbuchse mit einem Spiel in dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse angeordnet und mittels Dichtungseinrichtungen, insbesondere Elastomerdichtungen, gegenüber dem Getriebegehäuse und dem Motorgehäuse flüssigkeitsdicht abgedichtet und an dem Getriebegehäuse sowie dem Motorgehäuse geführt ist. Durch die mit Spiel in dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse angeordnete Dichtbuchse, die mittels Dichtungseinrichtungen an dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse geführt ist, kann auf einfache Weise eine flüssigkeitsdichte Abdichtung der Getriebegehäuse erzielt werden und in Verbindung mit den Dichtungseinrichtungen, mittels denen die Dichtbuchse in dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse geführt ist, bei einer entsprechenden Bewegung des körperschallabgekoppelt aufgehängten Motorgehäuses ein Kontakt zwischen metallischen Flächen vermieden werden und somit eine Körperschallübertragung über die Dichtbuchse verhindert werden.With particular advantage, according to an embodiment of the invention, the sealing bush is arranged with a clearance in the motor housing and the gear housing and sealed liquid-tight by means of sealing means, in particular elastomeric seals against the gear housing and the motor housing and guided on the gear housing and the motor housing. By arranged with play in the motor housing and the transmission housing sealing bush, which is guided by means of sealing means on the motor housing and the gear housing, a liquid-tight seal of the gear housing can be achieved in a simple manner and in conjunction with the sealing means by which the sealing bushing in the motor housing and the gear housing is guided, a contact between metallic surfaces are avoided in a corresponding movement of the structure-borne noise coupled motor housing and thus a structure-borne noise transmission via the sealing bush can be prevented.
Bei Antriebsaggregaten des Standes der Technik weist der Axialkolbenmotor eine mit einer Triebwelle drehfest verbundene Zylindertrommel auf, wobei die Triebwelle mittels zweier Lager, beispielsweise angestellter und vorgespannter Kegelrollenlager als Wälzlager, in dem Motorgehäuse beidseitig drehbar gelagert ist. Die Zylindertrommel ist hierbei über die Triebwelle indirekt in dem Motorgehäuse gelagert. In dem Motorgehäuse sind für die beiden Lager zwei entsprechend genau herzustellende Bohrungen erforderlich, die einen hohen Bauaufwand für das Motorgehäuse verursachen. Weiterhin führt bei angestellten und vorgespannten Kegelrollenlagern die erforderliche Einstellung des Lagerspiels der beiden in dem Motorgehäuse angeordneten Kegelrollenlager zu einer weiteren Erhöhung des Bauaufwandes. Zur Übertragung des Drehmoments von der in dem Motorgehäuse drehbar gelagerten Triebwelle auf das Untersetzungsgetriebe ist eine aufwändige Mitnahmeverzahnung zwischen der Triebwelle und einer Getriebeeingangswelle des Untersetzungsgetriebes erforderlich.In drive assemblies of the prior art, the axial piston motor with a drive shaft rotatably connected to the cylinder drum, wherein the drive shaft is rotatably mounted on both sides in the motor housing by means of two bearings, for example, employed and preloaded tapered roller bearings as rolling bearings. The cylinder drum is mounted here indirectly via the drive shaft in the motor housing. In the motor housing two correspondingly accurate holes are required for the two camps, which cause a high construction cost for the motor housing. Furthermore, when employed and preloaded tapered roller bearings, the required adjustment of the bearing clearance of the two arranged in the motor housing tapered roller bearings leads to a further increase in construction costs. To transmit the torque from the rotatably mounted in the motor housing drive shaft to the reduction gear, a complex driving teeth between the drive shaft and a transmission input shaft of the reduction gear is required.
Mit besonderem Vorteil ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Kolbenmotor als Axialkolbenmotor in Schrägscheibenbauweise ausgebildet, wobei eine drehbare Zylindertrommel des Axialkolbenmotors auf einem in eine zentrische Ausnehmung der Zylindertrommel hineinragenden Tragzapfen des körperschallabgekoppelt aufgehängten Motorgehäuses mittels eines Lagers drehbar gelagert ist, und eine mit der Zylindertrommel gekoppelte Triebwelle des Axialkolbenmotors als Steckwelle ausgebildet ist, die ohne weiteres Lager in dem körperschallabgekoppelt aufgehängten Motorgehäuse drehbar gelagert ist. Dies führt zu einer direkten Lagerung der drehbaren Zylindertrommel an dem körperschallabgekoppelt aufgehängten Motorgehäuse mit einem einzigen innen angeordneten Lager zwischen der Zylindertrommel und einem Tragzapfen des Motorgehäuses. Die direkte Innenlagerung der drehbaren Zylindertrommel auf dem Tragzapfen des körperschallabgekoppelt aufgehängten Motorgehäuses ermöglicht, die mit der Zylindertrommel gekoppelte Triebwelle des Axialkolbenmotors als fliegend gelagerte Steckwelle auszubilden, die ohne weiteres Lager in dem Motorgehäuse drehbar gelagert ist. Die Triebwelle ist somit in Bezug auf den Axialkolbenmotor als Steckwelle ausgebildet und verfügt über keine eigene Lagerung im Motorgehäuse. Eine derartige direkte Innenlagerung der drehbaren Zylindertrommel auf dem Tragzapfen des Motorgehäuses anstelle einer indirekten Lagerung der Zylindertrommel auf einer beidseitig im Motorgehäuse mit zwei Lagern drehbar gelagerten Triebwelle des Standes der Technik ermöglich einen vereinfachten und kostengünstigen Aufbau des körperschallabgekoppelt aufgehängten Motorgehäuses, da lediglich ein einziges Lager zur Lagerung der Zylindertrommel erforderlich ist und die Triebwelle ohne eigene Lager fliegend gelagert werden kann. Gegenüber einem Antriebsaggregat des Standes der Technik kann somit ein Lager mit der entsprechenden Bohrung im körperschallabgekoppelt aufgehängten Motorgehäuse entfallen, wodurch der Bauaufwand für das Motorgehäuse verringert werden kann. Der Entfall eines Lagers mit der entsprechenden Bohrung in dem Motorgehäuse ermöglicht weiterhin, das Motorgehäuse einfacher, kompakter, leichter und somit kostengünstiger auszuführen, wodurch weiterhin die Kräfte auf die Abkopplungselemente verringert werden können.With particular advantage, according to an embodiment of the invention, the piston engine is designed as an axial piston motor in swash plate design, wherein a rotatable cylinder drum of the axial piston motor is rotatably mounted on a protruding into a central recess of the cylinder drum trunnions of the structure-borne noise coupled motor housing by means of a bearing, and coupled to the cylinder drum Drive shaft of the axial piston motor is designed as a plug-in shaft which is rotatably mounted without further bearing in the body-mounted sound-coupled motor housing. This leads to a direct storage of the rotatable cylinder drum on the structure-borne sound-coupled motor housing with a single inner bearing between the cylinder drum and a support pin of the motor housing. The direct inner bearing of the rotatable cylinder drum on the support pin of the structure-borne noise coupled motor housing allows to form the coupled with the cylinder drum drive shaft of the axial piston motor as a floating bearing stub shaft, which is rotatably supported without further bearing in the motor housing. The drive shaft is thus designed with respect to the axial piston engine as a plug-in shaft and has no own storage in the motor housing. Such a direct inner bearing of the rotatable cylinder drum on the support pin of the motor housing instead of an indirect storage of the cylinder drum on a rotatably mounted on both sides in the motor housing with two bearings drive shaft of the prior art allows a simplified and cost-effective structure of the structure-borne noise coupled motor housing, since only a single bearing for Storage of the cylinder drum is required and the drive shaft can be stored without own bearings flying. Compared to a drive unit of the prior art can thus account for a bearing with the corresponding hole in the body-mounted decoupled motor housing, whereby the construction cost of the motor housing can be reduced. The removal of a warehouse with the corresponding bore in the motor housing also makes it possible to make the motor housing simpler, more compact, lighter and thus less expensive, whereby further the forces on the decoupling elements can be reduced.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Tragzapfen an einer Steuerbodenaufnahme des Axialkolbenmotors befestigt oder einstückig angeformt. Ein derartiger Tragzapfen, der an einer Steuerbodenaufnahme des Axialkolbenmotors einstückig angeformt oder befestigt ist, ermöglicht es auf einfache Weise, die Zylindertrommel mittels eines einzigen Lagers direkt im Motorgehäuse zu lagern.According to a preferred embodiment of the invention, the support pin is attached to a control ground receiving the Axialkolbenmotors or integrally formed. Such a trunnion, which is integrally formed or fixed to a control ground receiving the Axialkolbenmotors, makes it possible in a simple way to store the cylinder drum by means of a single bearing directly in the motor housing.
Mit besonderem Vorteil ist das Lager als Loslager, insbesondere Rollenlager, ausgebildet. Hierdurch wird ermöglicht, dass sich die Zylindertrommel des Axialkolbenmotors in axialer Richtung bewegen und an einen Steuerspiegel der Steuerbodenaufnahme anpassen und anlegen kann. Gegenüber einer Lagerung beidseitig gelagerten Triebwelle des Standes der Technik mit angestellten und vorgespannten Kegelrollenlagern kann bei der erfindungsgemäßen Lagerung der Zylindertrommel auf dem Tragzapfen des Motorgehäuses der Bauaufwand und Herstellaufwand weiter verringert werden, da kein aufwändiges Einstellen des Lagerspiels erforderlich ist.With particular advantage, the bearing is designed as a floating bearing, in particular roller bearings. This makes it possible that the cylinder drum of the axial piston motor can move in the axial direction and adapt to a control level of the control ground and can create. Compared to a storage on both sides mounted drive shaft of the prior art with salaried and preloaded tapered roller bearings can be further reduced in the inventive storage of the cylinder drum on the support pin of the motor housing, the construction cost and manufacturing effort, since no complex adjustment of the bearing clearance is required.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Triebwelle als Getriebeeingangswelle des Untersetzungsgetriebes ausgebildet ist, insbesondere als Sonnenradwelle eines als Planetengetriebes ausgebildeten Untersetzungsgetriebes. Die Lagerung der Zylindertrommel auf dem Tragzapfen des körperschallabgekoppelten Motorgehäuses ermöglicht es weiterhin, die als fliegend gelagerte Steckwelle ausgeführte Triebwelle des Axialkolbenmotors unmittelbar als Getriebeeingangswelle auszubilden. Die als fliegend gelagerte Steckwelle ausgeführte Triebwelle behindert hierbei die aus Stößen und Vibrationen herrührenden Verlagerungen des körperschallabgekoppelt aufgehängten Motorgehäuses nicht, so dass gegenüber dem Stand der Technik der Bauaufwand durch den Entfall einer Getriebeeingangswelle mit einer aufwändigen Mitnahmeverzahnung, die die Bewegungen des körperschallabgekoppelt aufgehängten Motorgehäuses ausgleicht, weiter verringert werden kann. Zudem können bei gegebener axialer Baulänge mit einer als Getriebeeingangswelle ausgebildeten Triebwelle durch die erzielbare Verlängerung der Triebwelle und den Entfall einer zusätzlichen Getriebeeingangswelle bei einer Verlagerung des körperschallabgekoppelten Motorgehäuses gegenüber dem Getriebegehäuse in senkrecht zur Längsachse des Axialkolbenmotors gerichteten Richtungen günstige Hebelverhältnisse erzielt werden, die zu geringen Schiefstellungen der Triebwelle und somit geringen Winkelschiefstellungen an den Verzahnungsflanken des Zahneingriffs zwischen der als Getriebeeingangswelle ausgebildeten Triebwelle und dem Untersetzungsgetriebe führen, so dass der Zahneingriff zwischen Triebwelle und Untersetzungsgetriebe bei günstigen Herstellaufwand eine hohe Lebensdauer aufweist.Particular advantages arise when, according to a development of the invention, the drive shaft is designed as a transmission input shaft of the reduction gear, in particular as a sun gear of a planetary gear designed as a reduction gear. The storage of the cylinder drum on the support pin of the structure-borne noise-decoupled motor housing also makes it possible to design the drive shaft of the axial piston motor designed as a floating stub shaft directly as a transmission input shaft. The drive shaft embodied as a floating stub shaft does not hinder the displacements of the structure-borne sound-detached motor housing due to shocks and vibrations, so that compared to the state of the art, the construction costs are offset by the omission of a transmission input shaft with a complex driving toothing which compensates for the movements of the motor housing which is suspended in structure-borne noise. can be further reduced. In addition, for a given axial length with a trained as a transmission input shaft drive shaft by the achievable extension of the drive shaft and the elimination of an additional transmission input shaft at a displacement of the structure-borne sound decoupled motor housing relative to the transmission housing in perpendicular to the longitudinal axis of the axial piston motor directions favorable leverages can be achieved, the low inclinations the drive shaft and thus small angular misalignments lead to the tooth flanks of the tooth mesh between the drive shaft formed as a transmission input shaft and the reduction gear, so that the tooth engagement between drive shaft and reduction gear has a long service life with low manufacturing costs.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigtFurther advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the schematic figures. This shows
In der
Das Antriebsaggregat
Das Getriebegehäuse
Der Kolbenmotor
Die Triebwelle
Das Antriebsaggregat
In der
Bei der Ausführung des Antriebsaggregats des Standes der Technik ist nachteilig, dass für die Lagerung der Triebwelle
Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, dass aufgrund der starren Verbindung des Motorgehäuses
In den
Das erfindungsgemäße Antriebsaggregat
Das Getriebegehäuse
Die Triebwelle
Das Antriebsaggregat
Das erfindungsgemäße Antriebsaggregat der
Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsaggregat
Hierzu ist das Motorgehäuse
Die Befestigungspunkte P der Mehrpunktaufhängung und somit die Abkopplungselemente
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die mehreren Abkopplungselemente
Erfindungsgemäß sind die Abkopplungselementen
Jeder Befestigungspunkt P der Mehrpunktaufhängung ist – wie in den
Die zapfenförmigen Träger
Die Aufnahmebohrungen
Mit der erfindungsgemäßen Mehrpunktaufhängung ist das Motorgehäuse
Um ein Eindringen von Schmutz und Staub in den Spalt
Um die Bewegungen des körperschallabgekoppelt aufgehängten Motorgehäuses
Hierzu ist an jedem Befestigungspunkt P eine Anschlagscheibe
Die Anschlagscheiben
Die Anschlagscheiben
Durch die Ausbildung entsprechender Anschläge an jedem Befestigungspunkt P mittels einer entsprechenden Anschlagscheibe
Zudem ist ein in Längsrichtung der Abkopplungselemente
Mit den beschriebenen Anschlägen AL, AR, ATAN kann somit eine Kraftübertragung bzw. eine Drehmomentübertragung zwischen dem Motorgehäuse
Bei radialen Verschiebungen des körperschallabgekoppelt aufgehängten Motorgehäuses
Um im Zahneingriff der Triebwelle
Das Motorgehäuse
Der Tragzapfen
Die Triebwelle
Bei der erfindungsgemäßen Lagerung der Zylindertrommel
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Mitnahmeverzahnung und das Lager
Die Triebwelle
Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsaggregats
Mit der erfindungsgemäßen Mehrpunktaufhängung des Motorgehäuses
Mit der erfindungsgemäßen Körperschallabkopplung erfolgt die Abkopplung im Körperschallpfad unmittelbar an der von dem Kolbenmotor gebildeten Schallquelle, so dass im Wesentlichen lediglich das Antriebsdrehmoment und die aus Beschleunigungen herrührenden Massenträgheitskräfte und Massenträgheitsdrehmomente über die Abkopplungselemente
Die radiale Anordnung von mehreren über den Umfang verteilten Abkopplungselemente
Mit den Anschlägen AL, AR und ATAN können die Einfederung und die Belastungen der Abkopplungselemente
Weiterhin ermöglichen die Anschläge AL, AR und ATAN einen weiteren Betrieb des Antriebsaggregats
Die erfindungsgemäße Lagerung der drehbaren Zylindertrommel
Weiterhin kann durch die erfindungsgemäße Lagerung der Zylindertrommel
Durch die erfindungsgemäße Lagerung der Zylindertrommeln
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lagerung der Zylindertrommel
Die Erfindung ermöglicht somit ein einfach, kompakt, leicht und kostengünstig aufgebautes Motorgehäuse
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DE201110056587 DE102011056587A1 (en) | 2011-12-19 | 2011-12-19 | Hydrostatic drive assembly for vehicle e.g. bucket excavator, has fastening flange formed by uncoupling elements, where elements are arranged radial to longitudinal axis of assembly and distributed over circumference of assembly |
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- 2011-12-19 DE DE201110056587 patent/DE102011056587A1/en not_active Withdrawn
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WO2016166320A1 (en) * | 2015-04-15 | 2016-10-20 | Secop Gmbh | Refrigerant compressor |
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